Zeitschrift für Ernährungsstörungen und Therapie

Abstrakt

Niedrigere Konzentrationen von polyphenolreichem Heidelbeerextrakt verändern die Proliferation von HepG2-Zellen und die Expression von Genen, die mit Zellzyklus, Oxidation und epigenetischer Maschinerie in Zusammenhang stehen, unterschiedlich

Farideh Shafiee-Kermani, Michael A. Grusak, Sally J. Gustafson, Mary Ann Lila und Mihai Niculescu

 In-vitro-Krebsmodelle wurden verwendet, um die Wirkung relativ hoher Konzentrationen (> 200 μg/ml) phenolischer Pflanzenextrakte auf die Zellproliferation zu untersuchen. In dieser Studie berichten wir, dass die Behandlung menschlicher Hepatokarzinomzellen (HepG2) mit niedrigeren Konzentrationen von Heidelbeerphenolextrakt (6,5 – 100 μg/ml) über 96 Stunden eine nichtlineare Reaktion bei der Zellproliferation hervorrief, mit einem signifikanten Höhepunkt bei 25 μg/ml und geringerer Proliferation bei höheren Konzentrationen, während zwischen den Gruppen keine Unterschiede bei der Apoptose auftraten. Die Durchflusszytometrieanalyse ergab bei 25 μg/ml eine Verringerung der Zellen in der S-Phase um fast 19 % im Vergleich zur Kontrollgruppe, während bei anderen Konzentrationen keine Veränderungen beobachtet wurden. Der Prozentsatz der Zellen in der G2/M-Phase war bei 50 μg/ml reduziert, während alle anderen Konzentrationen den Prozentsatz der Zellen in der G0/G1-Phase erhöhten. Die Analyse der Genexpression ergab konzentrationsspezifische Veränderungen für mehrere Gene, die an der Regulierung des Zellzyklus (Cyclin D1, Cyclin-abhängiger Kinase-Inhibitor 1A und proliferierendes Zellkernantigen, PCNA), am antioxidativen Stoffwechsel (katalytische Untereinheit der Glutamat-Cystein-Ligase und Glutathionreduktase) und am epigenetischen Mechanismus im Zusammenhang mit dem Zellzyklusverlauf (DNA-Methyltransferase 1, DNA-Methyltransferase 3a und Sirtuin 1) beteiligt sind. Weder die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) noch der intrazelluläre Redoxstatus wurden durch irgendeine Behandlung beeinflusst. Zusammengenommen wiesen diese Daten darauf hin, dass niedrigere Konzentrationen von Heidelbeerphenolextrakten unterschiedliche Auswirkungen auf die Zellproliferation und die Expression von Genen haben, die an der Zellzyklusentwicklung und dem epigenetischen Mechanismus in HepG2-Zellen beteiligt sind. Diese Erkenntnisse geben Einblick in die molekularen Mechanismen, die mit konzentrationsspezifischen Veränderungen verbunden sind, die durch Heidelbeerpolyphenole auf Zellwachstum und -proliferation in diesen Zellen induziert werden.